Effects of Sea Tangle (Laminaria japonica) Extract and Fucoidan Drinks on Oxygen Radicals and Their Scavenger Enzymes in Stressed Mouse

스트레스 부하 마우스의 활성산소 및 제거효소에 미치는 다시마(Laminaria japonica)와 후코이단 음료의 영향

This study was designed to investigate the effects of sea tangle (Laminaria japonica) extract (Dasi-Ex group: dry base $4.0\%$) and fucoidan-added (Fuco-I, II, III group: fucoidan of $1,0\%,\;2.0\%,\;3.0\%$ added to Dasi-Ex) drinks on the formation of oxygen radicals and scavenger enzyme activities of stressed mice. ICR male mice (20 $\pm$2 g) were fed experimental diets and these drinks instead of water for 18 days including 4 days of sociopsychological stress. Dasi-Ex and Fuco-I, II and III groups resulted in a marked decreases $20\~40\%$ in basal oxygen radical (BOR) formation, and $15\~25\%$ in induced oxygen radical (IOR) formation compared with control group. Hydroxyl radical formations were significantly inhibited about $10\%$ in Dasi-Ex group, while remarkably inhibited $30\~40\%$ in Fuco-I, II and III groups. lipid peroxide (ISO) levels in Dasi-Ex group were not significantly different from those of control group, tut Fuco-I, II and III groups resulted in a significant decreases about $10\%$ in LPO levels compared with control group, Dasi-Ex, Fuco-I, II and III groups resulted in a marked decreases ($31\%,\;36\%,\;39\%$ and $42\%$, respectively) in oxidized protein levels through production of carbonyl group. Significant differences in nitric oxide (NO) levels in Dasi-Ex group were not obtained, but NO levels were slightly inhibited about $7\%$ in Fuco-I and II groups and $20\%$ in Fuco-III group compared with control group. Significant differences in superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities in Dasi-Ex and Fuco-I groups were not obtained, but Fuco-II and III groups resulted in a significant increases $25\~40\%$ in SOD activities, and about $10\%$ in CAT activities compared with control group. These results suggest that the sociopsychological stress and aging process could be effectively inhibited by biological activity of sea tangle and fucoidan components.

다시마 (Laminaria japonica) 추출음료 (Dasi-Ex) 및 후코이단-첨가음료 (Fuco-I, II, III)를 2주동안 물 대신 음용시키면서 15일 째부터 4일 동안 사회 심리적 스트레스를 부하하여 활성산소에 미치는 생리적 영향을 평가하였다. 스트레스 부하 4일을 포함하여 18일 동안 Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III group은 대조그룹 대비 자각 $77.8\%,\;75.9\%,\;66.2\%,\;59.6\%$로서 $20\~40\%$까지 현저한 BOR의 억제효과가 인정되었다. Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III group의 IOR의 생성량은 대조그룹 대비 각각 $84.8\%,\;83.3\%,\;80.7\%,\;76.6\%$로서 $15\~25\%$의 유의적인 IOR의 억제효과가 인정되었다. 후코이단의 첨가량에 따라 용량 의존적으로 혈청 BOR 및 IOR의 생성 억제효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한 Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III group의$\cdot$OH 생성은 대조그룹 대비 각각 $90.8\%,\;61.0\%,\;67.0\%,\;63.3\%$로서 Dasi-Ex group의 $10\%$를 제외하고는 Fuco-I, II, III group은 $30\~40\%$의 유의적인$\cdot$OH의 생성 억제효과가 인정되었다. Dasi-Ex group는 LPO 생성의 유의적인 억제효과를 발견할 수 없었지만, Fuco-I, II, III group의 LPO 생성은 대조그룹 대비 $92.2\%,\;89.9\%,\;89.4\%$로서 $10\%$의 유의적인 LPO 생성 억제효과가 나타났다 Dasi-Ex 및 Fuco-I, II, III group의 carbonyl group의 생성에 의한 산화단백질의 함량은 대조그룹 대비 각각 $69.0\%,\;64.3\%,\;60.9\%,\;58.3\%$로서 $30\~40\%$의 현저한 단백질 산화 억제효과가 인정되었다. Dasi-Ex group은 NO의 생성에 아무런 효과도 기대할 수 없었다. 그렇지만, Fuco-I, II, group은 약 $7\%$의 억제효과밖에 나타나지 않았지만, Fuco-III group은 약 $20\%$의 현저한 NO의 생성 억제효과가 인정되었다. Dasi-Ex 및 Fuco-I group은 대조그룹 대비 약 $10\%$의 SOD 활성의 증가효과가 나타났지만, 유의성은 없었다. 그렇지만, Fuco-II, III group은 $25\~40\%$의 현저한 SOD활성의 상승효과가 인정되었다. 또한 Dasi-Ex 및 Fuco-I group은 CAT활성의 증가효과를 인정할 수 없었지만, Fuco-II, III group은 약 $10\%$의 CAT 활성의 증가효과가 나타났다. 이들 음료가 후코이단 $2.0\%$ 이상의 첨가에서만 생체 방어효소의 활성 증가효과가 인정되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 후코이단 첨가음료의 투여는 후코이단 성분의 강력한 활성산소 억제작용에 의하여 스트레스뿐만 아니라 생리적 노화현상을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.